氮摻雜碳量子點的熒光分析檢測及光催化性能研究.pdf

1、本文采用簡單經濟、生態(tài)友好的一步水熱法合成了量子產率(QY分別為26.9％、44.7％、66.8％的氮摻雜碳量子點(N-CQDs)，并將QY為66.8％的N-CQDs應用于汞離子和碘離子的選擇性檢測。此外，將不同QY的N-CQDs與TiO2(P25)復合，應用于光催化分解水制氫，研究了N-CQDs的QY對復合物產氫性能的影響并分析了復合物的光催化機制。
　　利用含氮豐富的原料，通過調節(jié)原料的添加比例，采用簡單經濟、生態(tài)友好的一步水

2、熱法制備了QY值分別為26.9％、44.7％、66.8％的N-CQDs，三種N-CQDs均表現(xiàn)出很好的水溶性，穩(wěn)定性，且尺寸接近，形貌相似。然而在組成和結構上有所差別，隨著原料乙二胺用量的增大，得到的N-CQDs的N/C原子比依次增加，C-N結構增加，C=O-NH等官能團增加，QY也隨之增強。
　　將QY為66.8％的N-CQDs應用于檢測領域，通過熒光淬滅現(xiàn)象N-CQDs對汞離子表現(xiàn)出良好的選擇性，并且熒光淬滅程度與Hg2+的濃

3、度在10 nM-20μM范圍內呈線性關系，檢測限計算為8.6 nM(1.72 ppb)，低于世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國環(huán)保局(EPA)的標準。隨后N-CQDs-Hg2+的熒光淬滅體系，通過熒光恢復過程，對碘離子表現(xiàn)出良好的選擇性，且熒光恢復程度與I-濃度之間在0.5μM-40μM內表現(xiàn)出良好線性，檢測限為0.354μM，在檢測正常人體尿碘濃度中具備潛能。經紫外-可見吸收光譜和熒光壽命分析，熒光淬滅應由Hg2+與N-CQDs作用發(fā)生電子

4、傳遞過程所致，而添加I-，通過形成HgI2可有效抑制其電子傳遞，使熒光恢復。
　　將不同QY的N-CQDs與P25物理復合(N-CQDs/P25)用于光催化分解水制氫，三種復合物在紫外-可見光領域產氫較P25都有明顯提高，且可拓展光響應范圍，實現(xiàn)可見光催化產氫。隨QY的增加，產氫效果依次增大。從不同N-CQDs的結構和組成機制進行分析，N-CQDs的QY的增大應該是由表面鈍化、缺陷減少所致，低缺陷的N-CQDs能更有效的傳遞電子，